lunes, 16 de abril de 2012

TIPOS DE FIBRA OPTICA

FIBRA MULTIMODO
Una fibra multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino. Esto supone que no llegan todos a la vez. Una fibra multimodo puede tener más de mil modos de propagación de luz. Las fibras multimodo se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 1 km, es simple de diseñar y económico.
El núcleo de una fibra multimodo tiene un índice de refracción superior, pero del mismo orden de magnitud, que el revestimiento. Debido al gran tamaño del núcleo de una fibra multimodo, es más fácil de conectar y tiene una mayor tolerancia a componentes de menor precisión.
Dependiendo el tipo de índice de refracción del núcleo, tenemos dos tipos de fibra multimodo:
  • Índice escalonado: en este tipo de fibra, el núcleo tiene un índice de refracción constante en toda la sección cilíndrica, tiene alta dispersión modal.
  • Índice gradual: mientras en este tipo, el índice de refracción no es constante, tiene menor dispersión modal y el núcleo se constituye de distintos materiales.
Además, según el sistema ISO 11801 para clasificación de fibras multimodo según su ancho de banda se incluye el formato OM3 (multimodo sobre láser) a los ya existentes OM1 y OM2 (multimodo sobre LED).
  • OM1: Fibra 62.5/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores
  • OM2: Fibra 50/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores
  • OM3: Fibra 50/125 µm, soporta hasta 10 Gigabit Ethernet (300 m), usan láser (VCSEL) como emisores.
Bajo OM3 se han conseguido hasta 2000 MHz·Km (10 Gbps), es decir, una velocidades 10 veces mayores que con OM1.
FIBRA MONOMODO
Una fibra monomodo está constituída por las mismas partes que una fibra multimodo. Para facilitar su identificación, la vaina externa de la fibra monomodo es generalmente de color amarillo. La diferencia esencial entre la fibra monomodo y la multimodo es que la monomodo permite la propagación de un solo modo de luz a través de un núcleo de diámetro sensiblemente menor. El núcleo de una fibra monomodo tiene solamente de ocho a diez micrones de diámetro. Las dimensión más común de los núcleos de fibra óptica monomodo es de nueve micrones.
La inscripción 9/125 que aparece en la vaina exterior de la fibra monomodo sigue el mismo criterio que la nomenclatura de las fibras multimodo: indica que el núcleo tiene un diámetro de 9 micrones y que el revestimiento tiene 125 micrones de diámetro.
Los sistemas que implementan fibras monomodo utilizan como fuente del luz un láser infrarrojo. El haz de luz el láser generado por el emisor ingresa al núcleo en un ángulo de 90 grados. Consecuentemente, los haces de luz que transportan datos sobre una fibra monomodo son transmitidos en línea recta directamente por el centro del núcleo.

Esto aumenta tanto la velocidad como la distancia a la que se pueden transmitir los datos.

La fibra monomodo puede transportar datos de LAN a distancias de hasta 3000 metros. En los últimos años se han desarrollado una serie de nuevas tecnologías que permiten incrementar esta distancia. La fibra monomodo es la que se usa con mayor frecuencia para la conectividad entre edificios.
Fibra óptica multimodo índice escalonado
En este tipo de fibra óptica viajan varios rayos ópticos simultáneamente. Estos se reflejan con diferentes ángulos sobre las paredes del núcleo, por lo que recorren diferentes distancias (ver gráfico), y se desfasan en su viaje dentro de la fibra, razón por la cual la distancia de transmisión es corta.
Hay que destacar que hay un límite al ángulo de inserción del rayo luminoso dentro de la fibra óptica, si este límite se pasa el rayo de luz ya no se reflejará, sino que se refractará y no continuará el curso deseado.
ANGULO Y CONO DE ACEPTACION

En discusiones anteriores, fue mencionada varias veces la apertura de fuente a fibra, y fueron explicados los ángulos críticos y de aceptación en el punto en donde un rayo de luz choca a la interface de núcleo/cubierta. La siguiente discusión trata sobre la capacidad de reunir luz de la fibra, la habilidad de acopiar la luz de la fuente en el cable de fibra.

Cuando los rayos de luz entran a la fibra, chocan a la interface de aire/vidrio, en la normal A. El índice refractivo del aire es 1 y el índice refractivo del núcleo del vidrio es 1.5. En consecuencia, la luz que entra en la interface de aire/vidrio se propaga de un medio menos denso a un medio más denso. Bajo estas condiciones y de acuerdo a la ley de Snell, los rayos de luz se retractarán hacia la normal. Esto causa que los rayos de luz cambien de dirección y se propagan diagonalmente por el núcleo a un ángulo (qc)que es diferente que el ángulo de incidencia externo en la interface de aire/vidrio (qentrada). Para que un rayo pueda propasarse por un cable, debe chocar a la interface de núcleo/cubierta interno en un ángulo que sea mayor que el ángulo crítico (qc).
Pérdida en los cables de Fibra Óptica
A la pérdida de potencia a través del medio se conoce como Atenuación, es expresada en decibelios, con un valor positivo en dB, es causada por distintos motivos, como la disminución en el ancho de banda del sistema, velocidad, eficiencia. La fibra de tipo multimodal, tiene mayor pérdida debido a que la onda luminosa se dispersa originada por las impurezas. Las principales causas de pérdida en el medio son:
  • Pérdidas por absorción
  • Pérdida de Rayleigh
  • Dispersión cromática
  • Pérdidas por radiación
  • Dispersión modal
  • Pérdidas por acoplamiento

lunes, 12 de marzo de 2012

FIBRA OPTICA

FIBRA OPTICA
La fibra óptica es una delgada hebra de vidrio o silicio fundido que conduce la luz. Se requieren dos filamentos para una comunicación bi-direccional: TX y RX.
El grosor del filamento es comparable al grosor de un cabello humano, es decir, aproximadamente de 0,1 mm. En cada filamento de fibra óptica podemos apreciar 3 componentes:
  • La fuente de luz: LED o laser.
  • el medio transmisor : fibra óptica.
  • el detector de luz: fotodiodo.
Un cable de fibra óptica está compuesto por: Núcleo, manto,recubrimiento, tensores y chaqueta.
FABRICACION DE LA FIBRA OPTICA
 Las imágenes aquí muestran como se fabrica la fibra monomodo. Cada etapa de fabricación esta ilustrada por una corta secuencia filmada.
La primera etapa consiste en el ensamblado de un tubo y de una barra de vidrio cilíndrico montados concéntricamente. Se calienta el todo para asegurar la homogeneidad de la barra de vidrio.

Una barra de vidrio de una longitud de 1 m y de un diámetro de 10 cm permite obtener por estiramiento una fibra monomodo de una longitud de alrededor de 150 km.
¿COMO FUNCIONA LA FIBRA OPTICA ?
En un sistema de transmisión por fibra óptica existe un transmisor que se encarga de transformar las ondas electromagnéticas en energía óptica o en luminosa, por ello se le considera el componente activo de este proceso. Una vez que es transmitida la señal luminosa por las minúsculas fibras, en otro extremo del circuito se encuentra un tercer componente al que se le denomina detector óptico o receptor, cuya misión consiste en transformar la señal luminosa en energía electromagnética, similar a la señal original. El sistema básico de transmisión se compone en este orden, de señal de entrada, amplificador, fuente de luz, corrector óptico, línea de fibra óptica (primer tramo ), empalme, línea de fibra óptica (segundo tramo), corrector óptico, receptor, amplificador y señal de salida.
En resumen, se puede decir que este proceso de comunicación, la fibra óptica funciona como medio de transportación de la señal luminosa, generado por el transmisor de LED’S (diodos emisores de luz) y láser.
Los diodos emisores de luz y los diodos láser son fuentes adecuadas para la transmisión mediante fibra óptica, debido a que su salida se puede controlar rápidamente por medio de una corriente de polarización. Además su pequeño tamaño, su luminosidad, longitud de onda y el bajo voltaje necesario para manejarlos son características atractivas.
COMPONENTES Y TIPOS DE FIBRA ÓPTICA
Componentes de la Fibra Óptica
El Núcleo: En sílice, cuarzo fundido o plástico - en el cual se propagan las ondas ópticas. Diámetro: 50 o 62,5 um para la fibra multimodo y 9um para la fibra monomodo.
La Funda Óptica: Generalmente de los mismos materiales que el núcleo pero con aditivos que confinan las ondas ópticas en el núcleo.El revestimiento de protección: por lo general esta fabricado en plástico y asegura laprotección mecánica de la fibra.
VENTAJAS
· INSENSIBILIDAD A LA INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA, COMO OCURRE CUANDO UN ALAMBRE TELEFÓNICO PIERDE PARTE DE SU SEÑAL A OTRO.
· LAS FIBRAS NO PIERDEN LUZ, POR LO QUE LA TRANSMISIÓN ES TAMBIÉN SEGURA Y NO PUEDE SER PERTURBADA.
· CARENCIA DE SEÑALES ELÉCTRICAS EN LA FIBRA, POR LO QUE NO PUEDEN DAR SACUDIDAS NI OTROS PELIGROS. SON CONVENIENTES POR LO TANTO PARA TRABAJAR EN AMBIENTES EXPLOSIVOS.
· LIVIANDAD Y REDUCIDO TAMAÑO DEL CABLE CAPAZ DE LLEVAR UN GRAN NÚMERO DE SEÑALES.
· SIN PUESTA A TIERRA DE SEÑALES, COMO OCURRE CON ALAMBRES DE COBRE QUE QUEDAN EN CONTACTO CON AMBIENTES METÁLICOS.
· COMPATIBILIDAD CON LA TECNOLOGÍA DIGITAL.
· FÁCIL DE INSTALAR.
desventajas
· EL COSTO.
· FRAGILIDAD DE LAS FIBRAS.
· DISPONIBILIDAD LIMITADA DE CONECTORES.
· DIFICULTAD DE REPARAR UN CABLE DE FIBRAS ROTO EN EL CAMPO.
APLICACIONES COMERCIALES:
1. PORTADORES COMUNES TELEFÓNICOS Y NO TELEFÓNICOS.
2. TELEVISIÓN POR CABLE.
3. ENLACES Y BUCLES LOCALES DE ESTACIONES TERRESTRES.
4. AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL.
5. CONTROLES DE PROCESOS.
6. APLICACIONES DE COMPUTADORA.
7. APLICACIONES MILITARES.
PROPIEDADES FISICAS
Modulo de Young
Se define como la fuerza por unidad de área que produce un alargamiento en la fibra óptica, donde su valor se encuentra entre 700 kp/mm2
Carga de Rotura
Es la mínima fuerza por unidad de área que es capaz de romper la fibra óptica, donde su valor es de 400 kp/mm2
Alargamiento en el punto de rotura
Es de 5 % la carga de tracción aplicada durante 1 seg. a toda la longitud de la fibra óptica es de 5 N.
Coeficiente de dilatación
Indica el alargamiento que sufre la fibra óptica por cada grado de temperatura.
Su valor para la fibra óptica es de 0,5.10E-6 °C, esto quiere decir que 1000 m. de fibra


lunes, 5 de marzo de 2012

LED

LED
Un led[] (de la sigla inglesa LED: Light-Emitting Diode: "diodo emisor de luz", también "diodo luminoso") es un diodo semiconductor que emite luz. Se usan como indicadores en muchos dispositivos, y cada vez con mucha más frecuencia, en iluminación.
La tecnología Led es una de las más eficientes en cuanto a consumo se refiere, su nivel de vida es altamente rentable a la hora de invertir en su compra, nos podremos ahorrar en torno a un 60 - 80%. El sistema led es respetuoso con el medio ambiente, y cubre un amplio campos de iluminación tanto convencional como innovador a la hora de diseñar interiores: iluminación comercial, iluminación en puestos de trabajo, y otras muchas aplicaciones.
Los ledes se usan en aplicaciones tan diversas como iluminación de aviación, iluminación para automóviles (específicamente las luces de posición traseras, direccionales e indicadores) así como en las señales de tráfico. El tamaño compacto, la posibilidad de encenderse rápido, y la gran fiabilidad de los ledes han permitido el desarrollo de nuevas pantallas de texto y vídeo, mientras que sus altas frecuencias de operación son también útiles en tecnologías avanzadas de comunicaciones. Los ledes infrarrojo también se usan en unidades de control remoto de muchos productos comerciales incluyendo televisores, reproductores de DVD, entre otras aplicaciones.
En el caso de los LEDs, el material conductor es típicamente de aluminio-galio. En esta mezcla, todos los átomos se conectan perfectamente a sus vecinos sin dejar ningún electrón libre (partículas cargadas negativamente) para conducir la corriente eléctrica. En un material mezclado para formar un semiconductor, los átomos adicionales cambian la balanza, añadiendo electrones libre o creando agujeros donde pueden ir los electrones. Cualquiera de estos añadidos hace el material más conductor.

Un semiconductor con electrones extra se llama un material del tipo N, ya que tiene partículas cargadas negativamente. En este tipo, los electrones libres se mueven de un área cargada negativamente a un área cargada positivamente. Un semiconductor con agujeros extra se llama del tipo P, ya que efectivamente tiene partículas extra cargadas positivamente. Los electrones pueden saltar de agujero a agujero moviéndose de un área negativa a una positiva. Como resultado, los propios agujeros parece que se mueven de un área positiva a uno negativo.
Un diodo comprende una sección de material de tipo N vinculado a una sección de material de tipo P, con electrodos en cada lado. Es formato conduce electricidad en solo un sentido. Cuando no se aplica voltaje al diodo, los electrones del material tipo N llena los agujeros del material de tipo P a la vez que hace una unión en las capas. En estas circunstancias, el material semiconductor es retornado a su estado aislante original – todos los agujeros son ocupados por lo que no hay electrones libres o espacios vacíos para los electrones, y la carga no puede fluir.
Un diodo es un dispositivo electrónico que permite el paso de la corriente eléctrica en un solo sentido. Debido a la singularidad de este dispositivo le podemos dar muchas aplicaciones dependiendo del tipo. Puede ser diodos rectificadores, de tratamiento de señal (RF), Zéner, de capacidad variable, foto diodos y los que vamos a utilizar hoy, los LEDS

Dentro del encapsulamiento encontramos un chip que es el encargado de gestionar dos áreas internas denominadas "P" y "N". De cada una de estas dos áreas obtenemos un "borne" o más comunmente llamado "patilla". El borne más largo es el positivo y el más corto el negativo.
Tabla de materiales, colores y longitudes de onda de LEDS



DIODO LÀSER
Los Diodos láser, emiten luz por el principio de emisión estimulada, la cual surge cuando un fotón induce a un electrón que se encuentra en un estado excitado a pasar al estado de reposo, este proceso esta acompañado con la emisión de un fotón, con la misma frecuencia y fase del fotón estimulante. Para que el numero de fotones estimulados sea mayor que el de los emitidos de forma espontánea, para que se compensen las perdidas, y para que se incremente la pureza espectral, es necesario por un lado tener una fuerte inversión de portadores, la que se logra con una polarización directa de la unión, y por el otro una cavidad resonante, la cual posibilita tener una trayectoria de retroalimentación positiva facilitando que se emitan mas fotones de forma estimulada y se seleccione ciertas longitudes de onda haciendo mas angosto al espectro emitido.
La presencia de una inversión grande de portadores y las propiedades de la cavidad resonante hacen que las características de salida (potencia óptica como función de la corriente de polarización) tenga un umbral a partir del cual se obtiene emisión estimulada, el cual es función de la temperatura.
Un diodo láser es diferente en este aspecto, ya que produce luz coherente lo que significa que todas las ondas luminosas están en fase entre sí. La idea básica de un diodo láser consiste en usar una cámara resonante con espejos que refuerza la emisión de ondas luminosas a la misma frecuencia y fase. A causa de esta resonancia, un diodo láser produce un haz de luz estrecho que es muy intenso, enfocado y puro.
El diodo láser también se conoce como láser semiconductor o también conocidos como láseres de inyección, Estos diodos pueden producir luz visible (roja, verde o azul) y luz invisible (infrarroja).
Se usan en productos de consumo y comunicaciones de banda ancha
FOTODETECTOR
La definición básica de un fotodetector radica en su funcionamiento como transductor de luz que proporciona una señal eléctrica como respuesta a la radiación óptica que incide sobre la superficie sensora.
Existen dos tipos fundamentales de detectores de luz, los térmicos y los fotónicos que operan con mecanismos de transducción diferentes.
Los detectores térmicos absorben (detectan) la energía de los fotones incidentes en forma de calor con lo que se produce un incremento en la temperatura del elemento sensor que implica también un cambio en sus propiedades eléctricas como por ejemplo la resistencia. El cambio en esta propiedad eléctrica en función del flujo radiante recibido es lo que permite su medida a través de un circuito exterior. La mayoría de esta clase de fotodetectores son bastante ineficientes y relativamente lentos como resultado del tiempo requerido para cambiar su temperatura, lo que les hace inadecuados para la mayor parte de las aplicaciones fotónicas.
COMO FUNCIONA UN FOTODETECTOR"
Para su utilización de estos detectores, deben de cumplir con algunos parámetros fundamentales que debemos tener en cuenta para el proceso de selección de cada uno de ellos. 
Estos parámetros son:
-Eficiencia cuántica
-Responsividad
-Tiempo de respuesta
-Características de ruido

jueves, 6 de octubre de 2011

MODULACION PCM-SISTEMA AMERICANO Y EUROPEO

Esta modulación es un esquema para transmitir una señal de datos analógica en una señal digital.
Cuando una señal modulada se altera con el ruido, no existe en el receptor formar alguna de distinguir el valor transmitido exacto. Sin embargo, si sólo se permiten unos pocos valores discretos del parámetro modulado y si la separación entre dichos valores es grande en comparación con la perturbación producida por el ruido, será más sencillo decidir con precisión en el receptor, los valores específicos transmitidos.





En la modulación de pulsos codificados (PCM = Pulse Code Modulation), para concretar lo antedicho, se debe realizar un muestreo de la señal, cuantificar la misma y codificarla.
La señal se muestrea a intervalotes regulares, luego dichos valores se cuantifican a un valor discreto predeterminado más próximo; por último la señal muestreada y cuantificada en amplitud, es codificada.
El codificador convierte las muestras digitales en un código adecuado y de esta forma se genera la correspondiente señal modulada.
La cantidad de niveles de cuantificación depende de la cantidad de bits que se empleen en la codificación, puesto que con n bits tendremos 2n combinaciones posibles.
Como se requieren varios dígitos para cada muestra del mensaje, el ancho de banda en este caso es mucho mayor que el ancho de banda del mensaje.
Posteriormente, la señal obtenida se puede transmitir en ASK, FSK, o PSK.
La transformación de una señal analógica en digital por PCM se realiza mediante 3 pasos:

1) Muestreo


En los sistemas de transmisión de audio, por ejemplo, la señal es transportada de manera continua a lo largo de la portadora. Sin embargo, la pregunta fue si esto era realmente necesario para transmitir la señal completa  o si la transmisión del valor de la señal en intervalos regulares pudiera ser eficiente.

Nyquist examino el problema y concluyo que muestras tomadas en intervalos regulares de tiempo pueden ser usadas para transmitir una señal. Una señal continua que no contenga componentes espectrales mayores que la frecuencia B esta determinada en forma única por sus valores en intervalos uniformes menores a 1/2B. Expresado en términos de frecuencia, establece que la "frecuencia de muestreo debe ser mayor o igual al doble de la frecuencia máxima de la señal muestreada"
fig

- Tomando la voz humana como ejemplo, se tiene :
fs= 2fmax

Donde:

fmax= 4kHz Banda de la voz humana

Por lo tanto, las muestras se tomarían a un intervalo de tiempo de 125us.
Ts=1/[2(fmax)]

2) Cuantización


La cuantización representa la amplitud de un muestra por la amplitud del nivel discreto más cercano. Cada valor de muestra tendrá que ser representado por un código. El numero de niveles de cuantización "M" esta estrechamente relacionado con el numero de bits "n" que son necesarios para codificar una señal. En casos prácticos se usan 8 bits para codificar cada muestra, por lo tanto se tiene:

M=2= 256 niveles

3) Codificación

Después de ser cuantizada, la muestra de entrada, esta limitada a 256 valores discretos. La mitad de estas son muestras codificadas positivas, la otra mitad son muestras codificadas negativas. Existen muchos códigos diferentes:

- Natural.
- Simétrico.

miércoles, 28 de septiembre de 2011

CONVERSION ANALOGICA-DIGITAL Y VISCEVERSA

PROCESO DE CONVERSION  ANALOGICA DIGITAL
La digitalización o conversión analógica-digital (conversión A/D) consiste básicamente en realizar de forma periódica medidas de la amplitud (tensión) de una señal (por ejemplo, la que proviene de un micrófono si se trata de registrar sonidos, de un sismógrafo si se trata de registrar vibraciones o de una sonda de un osciloscopio para cualquier nivel variable de tensión de interés), redondear sus valores a un conjunto finito de niveles preestablecidos de tensión (conocidos como niveles de cuantificación) y registrarlos como números enteros en cualquier tipo de memoria o soporte. La conversión A/D también es conocida por el acrónimo inglés ADC (analogue to digital converter).
En esta definición están patentes los cuatro procesos que intervienen en la conversión analógica-digital:
  1. Muestreo: el muestreo (en inglés, sampling) consiste en tomar muestras periódicas de la amplitud de onda. La velocidad con que se toma esta muestra, es decir, el número de muestras por segundo, es lo que se conoce como frecuencia de muestreo.
  2. Retención (en inglés, hold): las muestras tomadas han de ser retenidas (retención) por un circuito de retención (hold), el tiempo suficiente para permitir evaluar su nivel (cuantificación). Desde el punto de vista matemático este proceso no se contempla, ya que se trata de un recurso técnico debido a limitaciones prácticas, y carece, por tanto, de modelo matemático.
  3. Cuantificación: en el proceso de cuantificación se mide el nivel de voltaje de cada una de las muestras. Consiste en asignar un margen de valor de una señal analizada a un único nivel de salida. Incluso en su versión ideal, añade, como resultado, una señal indeseada a la señal de entrada: el ruido de cuantificación.
  4. Codificación: la codificación consiste en traducir los valores obtenidos durante la cuantificación al código binario. Hay que tener presente que el código binario es el más utilizado, pero también existen otros tipos de códigos que también son utilizados.





Proceso de una señal digital a analógica
En electrónica, dispositivo que convierte una entrada digital (generalmente binaria) a una señal analógica (generalmente voltaje o carga eléctrica). Los conversores digital-analógico son interfaces entre el mundo abstracto digital y la vida real analógica. La operación reversa es realizada por un conversor analógico-digital (ADC).
Este tipo de conversores se utiliza en reproductores de sonido de todo tipo, dado que actualmente las señales de audio son almacenadas en forma digital (por ejemplo, MP3 y CDs), y para ser escuchadas a través de los altavoces, los datos se deben convertir a una señal analógica. Los conversores digital-analógico también se pueden encontrar en reproductores de CD, reproductores de música digital, tarjetas de sonidos de PC, etc.
Funcionamiento de un D/A
Mediante una suma ponderada de los dígitos de valor 1 se consigue, en forma muy simple, un conversor digital-analógico rápido; la ponderación puede hacerse con una serie de resistencias en progresión geométrica (cada una mitad de la anterior), lo cual obliga a utilizar un amplio rango de resistencias, o bien mediante una red R-2R que efectúa sucesivas divisiones por 2.
Puede convertirse una tensión en número binario utilizando un conversor opuesto D/A, a través de la comparación entre la tensión de entrada y la proporcionada por dicho conversor D/A aplicado a un generador de números binarios; se trata de aproximar el número-resultado a aquel cuya correspondiente tensión analógica es igual a la de entrada. La aproximación puede hacerse de unidad en unidad, mediante un simple contador, o dígito a dígito mediante un circuito secuencial específico
En los sistemas digitales la precisión viene dada por la utilización de dos símbolos 1/0 y por la separación entre las tensiones que los representan. En cambio, en el tratamiento de tensiones analógicas y, por tanto, en los conversores D/A y A/D, hemos de preocuparnos de la precisión y de las diversas causas de error que le afectan: desplazamiento del origen, linealidad, resolución,...
Se inluye en este capítulo, por amplitud, a conversión tensión-frecuencia (V → f), que puede servir también (añadiéndole un frecuencímetro) con conversión A/D. Conceptualmente la conversión analógica-digital consiste en realizar la suma ponderada de los diversos dígitos que configran el número binario; el valor relativo de cada uno de ellos viene dado por la correspondiene potencia de 2:

Esta suma puede realizarse mediante un sencillo circuito sumador con resistencias ponderadas (según la relación R, R/2, R/4, R8, R/16...) como el de la figura:
Supuesto que las tensiones que corresponden a los valores booleanos sean 0 y +V: Vo = - (R' / R). (+V). (D0 + 2.D1 + 4.D2 + 8.D3 +... )
El último paréntesis de la expresión anterior expresa el valor del número binario ... D3 D2 D1 D0 y el factor inicial V.R'/R determina el valor de tensión asignado a cada unidad; las resistencias R' y R permiten ajustar dicho valor a la tensión unitaria que se desee.
Resulta un circuito sumamente sencillo para obtener una tensión analógica a partir de las tensiones de los dígitos binarios del número que se desea convertir. Habida cuenta de que la etapa sumadora es inversora, se obtendrá una tensión negativa, que puede transformarse fácilmente en positiva mediante una segunda etapa amplificadora inversora de ganancia unidad.
Las tensiones booleanas que presentan los diversos dígitos de un número binario (salidas de los correspondientes terminales del circuito digital, generalmente salidas de circuitos integrados) no ofrecen adecuada precisión: ambas tensiones, VoL ≈ 0 V y VoH ≈ +V, no son valores muy precisos.
Por ello, para aumentar la precisión del conversor, no se utilizan directamente las tensiones de los dígitos a convertir sino una tensión única de referencia de alta precisión, la cual se conecta (caso de dígito de valor 1) o no (valor 0) a las correspondientes resistencias sumadoras mediante interruptores; además, para disminuir los efectos capacitivos propios de los conmutadores y aumentar la velocidad de conmutación, ésta se efectúa entre dos posiciones de igual tensión.
Cada conmutador se conecta hacia la entrada del amplificador cuando el valor del correspondiente dígito es 1; en otro caso, se conecta directamente hacia la línea de 0 V. Vo = - (R' / R). Vref.. (D0 + 2.D1 + 4.D2 + 8.D3 +... )
La precisión de este conversor depende de la precisión de las resistencias y de la tensión de referencia así como de las características del amplificador operacional, especialmente en lo relativo a tensión y corrientes de offset.
Ahora bien, esta red sumadora requiere resistencias de valores muy diferentes (por ejemplo para 12 bits ha de llegarse desde R hasta R/4096), siendo extremadamente difícil integrar tal diversidad de resistencias con la precisión necesaria. Por ello, resulta preferible utilizar una red de resistencias R-2R en escalera o red divisora de tensión, que posee la propiedad de que la resistencia de carga vista desde cualquier nudo de la red hacia adelante es de idéntico valor: 2R.

Esta red de resistencias tiene la propiedad de que en cada nudo se encuentran en paralelo sendas resistencias de igual valor 2R, una de las cuales es la equivalente del resto del circuito; de forma que en cada nudo la intensidad de divide en dos partes iguales y, de esta forma, cada nudo realiza una división de la tensión del nudo anterior por 2.
Utilizando este tipo de red como sumadora, mediante conmutadores entre dos posiciones (ambas con tensión de referencia 0 V) según el esquema siguiente, puede obtenerse un conversor D/A que solamente utiliza dos valores de resistencias R y 2R.
La segunda etapa amplificadora sirve para que la tensión de salida sea positiva e introduce la amplificación con el factor R'/R. Habida cuenta la sucesiva división de tensiones e intensidades que se produce en cada nudo:

Con este tipo de red sumadora se configura una amplia gama de conversores D/A integrados, de alta precisión, ya que es posible conseguir gran precisión en la red de resistencias y en la tensión de referencia (utilizando un zener de alta precisión bien estabilizado). Ello permite asegurar una fuerte linealidad en la conversión, con errores inferiores a la mitad del paso en tensión correspondiente a una unidad.
Los conversores D/A más comunes de este tipo son de 8 y de 12 bits; un conversor de 8 bits permite una resolución de 256, es decir, para un intervalo de conversión 0-10 V a cada unidad le corresponden aproximadamente 40 mV; la resolución de un conversor de 12 bits es de 4096 pasos, 2.5 mV.
En tecnología MOS los conmutadores se realizan mediante transistores NMOS alternativos, entre cuyos terminales de puerta se conecta un inversor; se consiguen tiempos de respuesta globales (desde que se presenta el valor digital, hasta que aparece el correspondiente valor analógico) inferiores al microsegundo. Además, en aplicaciones relativas a la generación de ondas, en las cuales la salida va siguiendo sucesivamente valores próximos de la onda a generar, el tiempo de transición entre un valor y otro resulta mucho menor, pudiéndos